Montaggio di un grande anello

In tempi economici difficili, i produttori di componenti in genere sono restii ad esternalizzare un lavoro a un concorrente quando esiste un modo per farlo internamente. Akron (Ohio) Gear & Engineering Inc. ha dovuto affrontare questa situazione un anno fa, quando il COVID-19 ha ridotto significativamente il carico di lavoro dell'azienda. È specializzata nella lavorazione di pezzi di grandi dimensioni, compresi ingranaggi industriali, e non voleva rinunciare a un progetto per realizzare un anello da 0,9 tonnellate (1 tonnellata) in acciaio 4340 anche se la macchina più adatta per il lavoro era in fase di ricostruzione, ha affermato Dennis Miller di Akron Gear & Engineering.

"La spesa dell'intero lavoro era superiore a quella che avremmo pagato se lo avessimo dato in appalto", ha affermato, sottolineando il costo elevato per gli strumenti necessari. “Ma se non fossimo stati in grado di farlo, avremmo potuto perdere la loro attività. Non volevamo rischiare”.

Con il suo tornio a torretta verticale più grande, con una capacità di 3.098,8 mm (122"), non disponibile all'epoca, Akron Gear & Engineering aveva bisogno di lavorare l'anello sulla sua alesatrice CNC orizzontale Juaristi, ma non disponeva delle attrezzature necessarie. l'alesatrice invece della VTL richiedeva che l'anello fosse tenuto verticalmente anziché orizzontalmente. L'alesatrice con capacità 3+2 ha capacità di 2.997,2 mm (118") sull'asse x, 2.413 mm (95") sull'asse y. asse e 711,2 mm (28") sul mandrino.

Miller ha contattato un fornitore familiare di sistemi di bloccaggio per trovare una soluzione, ma non ha mai avuto risposta. Non volendo aspettare oltre, chiamò il distributore industriale Atwood Industries Inc. a Cleveland, che gli consigliò di fornire lavoro a Mitee-Bite Products LLC a Center Ossipee, New Hampshire. Dopo aver discusso il lavoro con Michael Witzgall, responsabile applicazioni senior presso Mitee-Bite Products, è stata consigliata una disposizione modulare montata su sottopiastre con scanalatura a T. I dispositivi di bloccaggio dei pezzi includevano morsetti con scanalatura a T per carichi pesanti di Mitee-Bite Products con morsetti Pitbull a bordo smussato e grandi fermi multifixture per la prima operazione, quindi perni modulari XYZ Xpansion per operazioni di diametro interno, diametro esterno e sfacciatura.

"Il design modulare era fondamentale per questa applicazione per evitare distorsioni dovute alla pressione di serraggio", ha affermato David Bishop, direttore generale di Mitee-Bite Products. “Le grandi tirature di un unico pezzo lasciano pochissimo spazio agli errori. Prevenire la distorsione con questa parte pesante a forma di anello richiedeva una solida comunicazione con il cliente, un'ampia sessione di brainstorming e un software di simulazione CAD per consigliare le migliori opzioni. Il montaggio delle piastre con scanalatura a T centrato sul diametro dell'anello consente il posizionamento di tutti i morsetti e gli arresti rigidi in una posizione statica e quindi l'applicazione della pressione di contatto in piccoli incrementi equamente in tutte le direzioni fino al raggiungimento di una forza di tenuta sufficiente.

Un anello da 0,9 tonnellate viene forato presso Akron Gear & Engineering. Immagine gentilmente concessa da Mitee-Bite Products

In mancanza di esperienza con i prodotti della Mitee-Bite Products, Miller temeva che i suoi dipendenti sarebbero stati all'altezza del compito di occuparsi di una parte importante.

“Se i morsetti o i perni falliscono”, ha detto, “la colpa sarà mia. Devi riporre la tua fiducia nel venditore che te li vende, sperando che non esageri con la qualità dei suoi pezzi.

Bishop ha stimato che sarebbero necessari più di 4.536 kg (10.000 libbre) di forza per tagliare un perno XYZ Xpansion, realizzato in acciaio inossidabile 17-4 PH.

"Non eravamo preoccupati per l'eventuale mancanza di forza nelle direzioni x, yez", ha detto.

Miller ha affermato che il diametro esterno dell'anello misura 2.247,9 mm (88,5"), il diametro interno è 1.993,9 mm (78,5") e lo spessore è 107,95 mm (4,25"). Come si è scoperto, la parte era più alta dell'angolo di Akron Gear & Engineering piastre, impedendo il bloccaggio della sezione superiore.

"Ci è voluto molto più tempo del previsto perché la lavorazione dell'area non bloccata sulla parte superiore produceva molte vibrazioni", ha affermato, aggiungendo che la lavorazione dell'anello sul centro di tornitura verticale ha richiesto circa una settimana. "Se lo avessimo fatto su un VTL più grande, avremmo potuto svolgere l'intero lavoro in due giorni."

Miller ha iniziato il lavoro applicando una fresa da 152,4 mm (6") per coprire l'intera superficie in una sola passata. In aggiunta alle sue preoccupazioni relative alle vibrazioni e alle vibrazioni, la crosta del materiale del pezzo era più dura del sottosuolo.